Vorläufige Dokumentation der Steuerung für robolink Gelenkarme zur Verwendung der igus Software IME (igus motion editor)

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1 Vorläufige Dokumentation der Steuerung für robolink Gelenkarme zur Verwendung der igus Software IME (igus motion editor) Version 01, Stand Erstellt von B.Eng. Felix Berger +49 (0)

2 1a) Stückliste Hardware Menge Artikel Bezugsquelle Bestell-Nr. Anmerkung 1 robolink Gelenkarm igus 1-6 Nanotec SMCI47-S-2 Nanotec RS485 Bus 1 RS485 Konverterkabel Nanotec ZK-RS485-USB 1 Crumb2560 V1.1 AVR ATmega Modul Chip45 crumb MHz + Stiftleisten 1 ATAVRISP-mkII Chip45 avrisp2 Programmier Adapter 1 Stromversorgung 5V 1 Stromversorgung 48V ca. 5A pro Steuerung 1 RS485 Stecker Conrad RS485 Buchse Conrad USB Kabel A -> Mini B Conrad m Flachbandkabel Conrad D-Sub Stecker Flachkabel Conrad D-Sub Buchse Flachkabel Conrad D-Sub Stecker Lötkelch Conrad D-Sub Buchse Lötkelch Conrad Widerstand 120 Ω Conrad ,5m Leitung 5 x 0,34 mm² igus CF UL 1 Optokoppler Conrad Motorleitung igus CF.INI-P5-M12- BW-3 1b) Stückliste Software Programm Aktuelle Version Bezugsquelle IgusMotionEditor v CP210x VCP Driver NanoPro Java-Programm NanoJEasy

3 2a) Hardwarekonfiguration Crumb Kontakte brücken (4x) 2. Quarz (16.000MHz) 3. RS485 Stecker (Conrad ) 4. Stiftleiste (6x2) 5. Stiftleiste (24x2 o. kürzer) (nur der markierte Bereich wird verwendet) 6. Stiftleiste (24x2 o. kürzer) (nur der markierte Bereich wird verwendet) 2b) Fertig bestückte Platine - 3 -

4 3a) Bootloader installieren 1. AVR Programmieradapter an USB (PC/Laptop) anschließen 2. Treiber aus dem IgusMotionEditor-Verzeichnis verwenden ( /contrib/libusb) Bei Treibersignatur-Problemen den PC neustarten und beim Bootvorgang F8 drücken. Dort die Treibersignatur deaktivieren. Die Deaktivierung ist bis zum nächsten Neustart wirksam. 3. Programmieradapter an 2x6 Stiftleiste anschließen (rote Seite Richtung USB-Port) 4. Crumb2560 mit 5V Gleichspannung versorgen 5. Flashtool.exe im IME Verzeichnis ausführen 6. Konfiguration wie Bild vornehmen und Bootloader flashen 7. Nach erfolgreichem Flashvorgang muss der Mikrocontroller dauerhaft blinken - 4 -

5 3b) Firmware flashen 1. PC neustarten um Treibersignierung wieder zu aktivieren 2. Crumb2560 per USB Kabel mit PC/Laptop verbinden 3. CP210x VCP Treiber installieren 4. Flashtool.exe im IME Verzeichnis ausführen 5. Konfiguration wie Bild vornehmen und Firmware flashen 6. Nach erfolgreichem Flashvorgang muss der Microcontroller nach dem Einschalten kurz blinken Der Crumb2560 Mikrocontroller ist nun für den Einsatz mit dem IgusMotionEditor einsatzbereit! - 5 -

6 4) Konfiguration Nanotec SMCI47-S NanoPro 1. Motoradresse wie abgebildet auf 1 stellen 2. Steuerung per RS485-Konverterkabel mit PC/Laptop verbinden 3. Steuerung mit 48V Gleichspannung versorgen 4. NanoPro installieren und starten 5. Meldung Konfiguration aus Steuerung lesen immer verneinen! 6. Unter dem Reiter Kommunikation die COM-Schnittstelle des RS485 Konverters wählen 7. Firmware aktualisieren: System Firmware ändern wähle Firmware RS485 / Erfolgreiche Aktualisierung prüfen 9. Unter dem Reiter Modus die Steuerung in den Auslieferungszustand zurücksetzen 10. Steuerung neustarten 11. Motor Motor ensernen 12. Motor Motor hinzufügen Adresse 1 (dieser Schritt ist notwendig um alle geänderten Software-Einstellungen zurückzusetzen) - 6 -

7 13. Reiter Statusanzeige Autostart aktvieren Daten speichern KonfiguraTon in Steuerung schreiben (wenn die Autostart-Funktion fehlt, kurz zum Modus-Reiter wechseln) 14. Programm schließen und Steuerung ausschalten bzw. Schritte 1-14 für weitere Steuerungen wiederholen 5) Buskabel vorbereiten Hinweis: Die hier aufgezeigte Busleitung ist eine schnelle und kostengünstige Alternative zu professionellen Busleitungen. Wir übernehmen keine Garantie bzgl. Störungen und Übertragungsfehler! 1. Buskabel wie abgebildet konfektionieren. Pin 1 Stecker/Buchse immer auf rote Ader! 1-6x SMCI47-S Stecker je nach Anzahl der Achsen 2. Pin 3 aller Stecker mit einer dünnen Zange entfernen. 5V Leitung wird nicht benötigt und kann Störungen verursachen

8 3. Abschlusswiderstände vorbereiten: 120Ω Widerstand zwischen Pin 2+7 und 4+9 D-Sub Stecker mit Lötkelch verwenden (Conrad ). 4. Verbindungsleitung Crumb2560 (igus CF UL) D-Sub Buchse mit Lötkelch verwenden (Conrad ). Pin D-Sub Pin Crumb

9 6a) Geräteanschluss Nanotec SMCI47-S-2 Vor dem Anschluss aller Leitungen und des Buskabels müssen die Motoradressen 1-6 vergeben werden. Input 1 - NC - Input 2 - NC - Input 3 - NC - Input 4 - NC - Input 5 - NC - Input 6 - NC - Signal GND GND Output 1 - NC - Output 2 - NC - Output 3 - NC - Analog In Robolink Hall-Sensor GND GND Brake - NC - GND - NC - +5 V Robolink +5V Channel B Robolink Channel B Channel A Robolink Channel A Index Robolink Index GND Robolink GND Winding A Motor A - white Winding A\ Motor A\ - brown Winding B\ Motor B\ - black Winding B Motor B - blue UB V +48V GND GND - 9 -

10 6b) Geräteanschluss Crumb2560 Der Ausgang des Crumb2560 Controllers gibt max. 20mA / 5V aus. Es wird die Verwendung eines Optokopplers empfohlen

11 7) konfigurieren 1. Calib-Datei Beispiel-Einstellung für ein 2-Achs RL Gelenk [Joint0] name=pivoting # Displayed Name type=x # Joint type (X = Pivoting / Z = Rotation) address=1 # Motor controller address lower_limit= # Lower joint angle limit in radians ( Pi/180*angle ) upper_limit= # Upper joint angle limit in radians ( Pi/180*angle ) offset=0.0 # Joint offset in radians ( Pi/180*angle ) invert=0 # Invert the axis (0 or 1) encoder_steps_per_turn=6400 # 360/1,8*X*i (X = 1 full-step / 2 half-step) (i = gear reduction) motor_steps_per_turn=6400 # 360/1,8*X*i (X = 1 full-step / 2 half-step) (i = gear reduction) max_current=30 # Current moving hold_current=20 # Current stop length=0.10 # Displayed lenght joystick_axis=0 # Joystick axis joystick_invert=0 # Invert joystick axis [Joint1] name=rotation # Displayed Name type=z # Joint type (X = Pivoting / Z = Rotation) address=2 # Motor controller address lower_limit= # Lower joint angle limit in radians ( Pi/180*angle ) upper_limit= # Upper joint angle limit in radians ( Pi/180*angle ) offset=0.0 # Joint offset in radians ( Pi/180*angle ) invert=0 # Invert the axis (0 or 1) encoder_steps_per_turn=6400 # 360/1,8*X*i (X = 1 full-step / 2 half-step) (i = gear reduction) motor_steps_per_turn=6400 # 360/1,8*X*i (X = 1 full-step / 2 half-step) (i = gear reduction) max_current=30 # Current moving hold_current=20 # Current stop length=0.10 # Displayed lenght joystick_axis=0 # Joystick axis joystick_invert=0 # Invert joystick axis

12 2. Java-Programm NanoJEasy Beispiel-Einstellung für ein 2-Achs RL Gelenk - final static int ENCODER_SHIFT: Getriebe 16 = 1; Getriebe 35 = 2 - config.getmotoraddress: Hardware-Adresse der Steuerung - config.setrotencing: Encoderauflösung / Getriebeuntersetzung Encoderauflösung RL-50 Schwenk: 4960 RL-50 Rotation: 4640 RL-90 Schwenk: 9920 RL-90 Rotation: config.setencoderdirection: Drehrichtung Encoder umkehren Fährt der Arm bei der Initialisierung langsam Richtung Anschlag, 1 verwenden - util.setstepmode: 2 verwenden RL-90-BL1 Rotation NEMA34 Motor: 32 - drive.setcurrent: Motorstrom anfangs gering einstellen NEMA17: Max 23% - 1,8A NEMA23: Max 56% - 4,2A NEMA34: Max 85% - 6,4A

13 3. Java Parameter auf Steuerung laden - COM-Port / Baudrate (115200) / Motoradresse einstellen - Compile Program - Transfer Program - Für 1-6 Steuerung widerholen - Das Java Programm wurde erfolgreich übertragen, wenn die rote LED der Steuerung dauerhaft blinkt